天然氣長輸管道站場放空系統計算

darren

摘要：站場放空系統主要作用是在檢修、發生意外、進出站的壓力超壓時進行放空，為減
少對環境的危害需點火燃燒后排放。準確計算放空系統不僅可以實現對站場內設備、管線的泄
壓保護，還可節省工程建設費用，方便日后運營管理。在完成計算后，建立整個站場放空系統
計算模型，在可能產生的工況中比選出最惡劣的工況進行核算，核算系統是否滿足放空要求。
關鍵詞：天然氣；站場；放空系統；計算；安全閥；限流孔板
doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2011.8.024
站場放空系統由放空立管和放空點火部分組
成，是天然氣站場的重要系統之一。放空系統主要
作用是在檢修、發生意外、進出站的壓力超壓時進
行放空，為減少對環境的危害需點火燃燒后排放[1]。準
確計算放空系統不僅可以實現對站場內設備、管線
的泄壓保護，還可以節省工程建設費用，方便日后
運營管理。
1 安全閥放空
（1） 選型計算。安全閥的選型計算可按照以下
思路進行：估算被保護設備、容器或管線的有效容
積；依照API RP 521 規定求解事故工況時允許的最
小、最大泄放量；安全閥喉管面積計算；安全閥選
型；校核采用所選安全閥時的最大泄放量和出口馬
赫數是否滿足要求。
（2） 閥前管徑計算。配管安裝時通常在被保護
設備、容器或管線與安全閥之間加一直管段，但在
安全閥泄放時，由于氣體速率極高，該管段會產生
部分壓損。為了防止過大的壓損產生震動，造成對
泄放裝置的危害，需要限制該壓損的大小。按照
API RP 520 規定，該段壓損不得高于安全閥設定壓
力的3%，以此為邊界條件反算最大泄放量時可允
許的最小閥前管徑，但最終選取管徑不得小于安全
閥入口口徑。
（3） 閥后管徑的計算。安全閥閥后管徑的計算
主要受安全閥可允許背壓大小的限制。計算思路
為：閥后允許背壓大小的確定；閥至放空終端間管
線的允許壓降；求得閥后管線允許最小管徑；圓整
計算管徑并校核選用管徑在管線放空時閥后背壓的
實際值。工程實際中往往采用總放空匯管，各放空
支線在接入放空終端前就已匯入總管，此時可將支
管線與總放空匯管的連接點作為新的放空終端，允
許壓降為安全閥背壓減去連接點處壓力，連接點處
的壓力需根據最不利工況來計算。
2 站場事故放空
（1） BDV 閥選型計算。BDV 閥選型計算的關
鍵在于閥口徑的計算，而廠家在確定口徑時需要知
道閥所具有的最大泄放量和以最大泄放量泄放時閥
的流量系數（Cv 值）。最大泄放量和Cv 值均可使
用hysys 來計算。根據API RP 521 中有關泄放的
規定：在事故工況下要求15 min 內，容器的壓力將
為原工況的50%。具體計算思路為：站場有效容積
的估算；利用HYSYS 建立Depressing 動態泄放模
型；計算得出滿足規范要求的最大泄放量和Cv
值；選取滿足要求的BDV 閥；根據所選閥門的Cv
值校核閥的最大流通量。
（2） 限流孔板計算。限流孔板設置在管道中用
于限制流體流量或降低流體壓力。油氣田生產中將
限流孔板組放置于調節閥后，既可縮短安裝距離又
可延長調節閥的使用壽命，現在被普遍應用[2]。選
型計算思路為：安裝位置最大泄放量的確定（同
BDV 閥最大泄放量）；根據限流孔板前后壓差選擇
孔板的形式（單板還是多板）；按照孔徑計算公式
計算限流孔板的孔徑d0 ；根據臨界流率壓力比
（γe）、絕熱指數（k）、孔徑/管徑（d0/D）關系表查
得γe ；判斷孔板前、后壓力之比（p2/p1）與γe 的相
對大小（若p2/p1 ? γe ，則可使流量限定在一定數
值，說明計算值d0 有效，否則需調整壓降或管
徑，重新計算）；圓整孔徑計算值。
（3） 限流孔板后管徑計算。影響限流孔板后管
徑尺寸主要因素是孔板后的壓力、最大泄放量和管
內允許最大流速。已知泄放量和管內允許流速后反
算孔板后壓力，只要壓力不高于氣體的臨


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2012-12-15 08:43 上傳

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bkqcycyqm

不錯，我也正想學習學習。

回家人

與工藝iiyggg

修行者

感謝大大的分享

bkqcycyqm

放空系統計算有專門的軟件嗎？比如INPLANT、Aspen等可以計算嗎？

dhua

謝謝分享！下載了學習學習。

0.002

學習了~~:)

liu1216190

學習了 好資料

qdfln

正好好好學習學習！

92921ardour

謝謝樓主分享